(共38张PPT)
第二单元 我们周围的空气
空气中有哪些成分?它们有什么样的用途?
红磷
少量水
降温
吸收五氧化二磷
空气中氧气含量的测定
实验的装置及药品
(1)测定原理:红磷(过量)燃烧消耗密闭容器中的氧气,使密闭容器内压强降低,打开弹簧夹后,在外界大气压的作用下,水被压入密闭容器中。 密闭容器内被消耗的________的体积就是进入容器内水的体积。
(2)文字表达式:______________________________。
氧气
实验原理
红磷+氧气 五氧化二磷
(1)可燃物只能与氧气反应,不能消耗空气中的其他气体,如:不能用镁代替红磷;
(2)物质与氧气的生成物是固体,如果产物为气体,则反应前后容器内压强变化不明显,影响实验效果。
红磷的替代品需满足的条件
实验结论
(1)集气瓶中红磷燃烧,________________________。
(2)装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶,集气瓶中水面上升,烧杯中水面下降,进入集气瓶中的水约占集气瓶中原空气总体积的________。
产生大量白烟,放出热量
空气中的氧气约占空气总体积的_____。
实验现象
1.点火方式
电热丝
红磷
太阳光
红磷
红磷
电阻丝
2.测量方式
红磷
活塞在
10 mL刻度处
(容积40 mL)
试管
滴有红墨水的水
水
实验改进
(1)用作焊接金属的保护气、食品包装及灯泡中的填充气,化学性质不活泼;
(2)用于制造低温环境、(医疗上)冷冻麻醉;
(3)生产氮肥、硝酸的原料;
(4)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
1.氮气(78%)
空气的组成
空气的成分及用途
(1)供给呼吸,用于潜水、医疗急救和登山等;
(2)支持燃烧,用于燃料燃烧、炼钢、气焊、化工生产和航空航天等。
2.氧气(21%)
3.稀有气体(0.94%)
性质 用途
物理性质:无色、无味、通电时发出不同颜色的光 化学性质:很不活泼 (1)用作保护气;
(2)可制成多种用途的电光源;
(3)氦可用于制造低温环境
4.二氧化碳(0.03%)
5.其他气体和杂质(0.03%)
性质 用途
不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大 用于灭火
干冰(固态二氧化碳)升华吸热 用于人工降雨,食品冷藏等
在光照下合成有机物 植物进行光合作用的原料
纯净物和混合物
混合物 纯净物
组成 由__________________的物质混合而成,组成不固定 由_______物质组成,有固定的组成
性质 无固定的物理性质,混合物中各物质都保持各自的化学性质 有固定的物理性质和化学性质
举例 空气、海水等 氧气、二氧化锰等
联系
一种
两种或两种以上
污染物
(空气质量指数)
可吸入颗粒物、细颗粒物
二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮
臭氧
保护空气
污染物
(1)改变能源结构,使用清洁能源;
(2)工业废气要处理达标后再排放;
(3)少开私家车,多乘坐公交车,安装汽车尾气净化装置;
(4)植树造林。
(1)工厂废气;
(2)汽车尾气;
(3)化石燃料的燃烧等。
污染源
防治措施
氧气的性质
物理性质
色、味、态 标准状况下,____色、____味的气体
溶解性 不易溶于水
密度 比空气的密度_______
三态变化 (颜色) 气体(无色)→液体(淡蓝色)→固体(淡蓝色雪花状)
略大
无
无
1.助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能_________
(如图)。利用此性质可以检验氧气。
支持燃烧
化学性质
2.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下可与许多物质发生化学反应。
(1)与红磷的反应
反应现象 红磷在空气或氧气中剧烈燃烧,放出热量, 产生大量_______
文字表达式 ____________________________
白烟
红磷+氧气 五氧化二磷
(2)与硫的反应
反应现象 不同点:硫在空气中燃烧时产生微弱的_________火焰;在氧气中燃烧更旺,产生明亮的________火焰
相同点:放热,都生成一种______________的气体
文字表达式 ________________________
注意 反应前,在集气瓶瓶底盛放少量水或氢氧化钠溶液,用来吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气
淡蓝色
蓝紫色
有刺激性气味
硫+氧气 二氧化硫
(3)与木炭的反应
反应现象 不同点:木炭在空气中燃烧时发红热,无烟、无焰;
在氧气中点燃会剧烈燃烧,发出_______;
相同点:反应均放热,将完全燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,观察到__________________
文字表达式 ___________________________
白光
澄清石灰水变浑浊
木炭+氧气 二氧化碳
(4)与铁丝的反应
反应现象 不同点:在空气中加热铁丝,铁丝只能发红热,不能燃烧;在氧气中点燃铁丝会___________,__________,生成__________,放出大量的热
文字表达式 ___________________________
剧烈燃烧
火星四射
黑色固体
铁+氧气 四氧化三铁
提醒
①将细铁丝盘成螺旋状,增大细铁丝与氧气的接触面积,增大细铁丝的受热面积;
②下端系一根火柴,引燃铁丝;
③反应前,在集气瓶瓶底加少量水或铺一层细沙,防止燃烧生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶。
总结
①氧气的化学性质比较活泼,在一定条件下,可以跟多种物质发生化学反应,放出热量;
②氧气具有氧化性,在氧化反应中提供氧;
③可燃物在氧气中的燃烧比在空气中更剧烈;
④某些在空气中不能燃烧的物质在氧气中可以燃烧,如铁。
加压降温
原理:利用液氮和液氧的沸点不同。
空气
液态空气
氮气
液态氧
氧气的制取
工业制法
(物理变化)
药品 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰
原理
发生装置
固固加热型
1.原理和发生装置
实验室制法
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
氯酸钾 氯化钾+氧气
发生装置的选择依据:_______________________。
药品 过氧化氢溶液与二氧化锰
原理 ____________________________
发生装置
固液不加热型
反应物的状态和反应条件
过氧化氢 水+氧气
注意事项
(1)装药品之前应先___________________;
(2)用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,目的是
防止加热时_______________________________;
(3)试管口应略向下倾斜,防止_____________,炸裂试管;
(4)导管伸入试管太长不利于气体的导出;
(5)用排水法收集氧气,实验结束时,应先_________,
再____________,防止水倒流炸裂试管。
检查装置的气密性
高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞
冷凝水回流
撤离导管
熄灭酒精灯
(6)在常温下制取氧气时,若使用长颈漏斗,长颈漏斗下端应______________,形成液封,防止生成的气体逸出。
浸入液面以下
注意事项
依据:氧气的密度比空气____,且不与空气中的其他成分反应。
优点:收集到的气体__________。
收集装置的选择依据:____________________。
气体的密度和溶解性
大
比较干燥
(1)向上排空气法
收集的氧气应正放在桌面上。
导气管一定要伸入集气瓶底部。
2.收集装置
(2)排水法
注意事项
①集气瓶中应先装满水,不能留有气泡,防止收集到的气体不纯;
②当观察到____________________________时,开始收集;
③氧气收集满的现象为__________________________;
④收集满氧气后,集气瓶应____(填“正”或“倒”)放在桌面上。
优点:收集到的气体 __________。
依据:氧气______溶于水且不与水反应。
不易
比较纯净
导管口有气泡连续、均匀冒出
集气瓶瓶口有大量气泡冒出
正
图示 收集气体的密度 气体进出方向 举例
______空气 a进b出 二氧化碳、氧气等
______空气 b进a出 氢气、甲烷等
大于空气 __________ 二氧化碳、氧气等
小于空气 __________ 氢气、甲烷等
大于
小于
a进b出
b进a出
多功能瓶的使用
图示 操作目的 气体进出方向 举例
排水法 收集气体 b进a出 氢气、氧气等
测量 气体体积 连接多功能瓶与量筒,气体从a端进入
以加热高锰酸钾制取氧气为例:查、装、定、点、收、离、熄。
3.实验步骤
4.检验与验满
检验方法 验满方法
(1)定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的______和__________在反应前后都没有发生变化的物质。
质量
化学性质
5.催化剂
特别提醒
①反应前后催化剂的化学性质不变,但物理性质可能发生改变;
②催化剂不能改变生成物的质量。
(2)图像(以加热氯酸钾制取氧气为例)
①反应前后催化剂质量的变化(如下左图);
②有无催化剂对反应速率的影响(如下右图)。
二氧化锰的质量/g
生成氧气的质量/g
有二氧化锰
无二氧化锰
反应时间/s
反应时间/s
规律总结
“一变”“二不变”
①“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率,这里的“改变”包括加快和减慢,即有的催化剂能加快化学反应速率,有的催化剂能减慢化学反应速率;
②“两不变”是指催化剂的质量和化学性质在反应前后没有改变。
反应类型 定义 特点
化合反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 多变一
氧化反应 物质与氧气发生的反应属于氧化反应 有氧气参加反应
分解反应 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应 一变多
化合反应、氧化反应、分解反应
定义及特点
反应之间的关系
氧化反应
化合反应
交叉关系
氧化反应
缓慢氧化
包含关系
化合反应
分解反应
化学基本反应类型
并列关系
空
气
物理性质
空气中氧气
含量的测定
各成分的体积分数及用途
组成
保护空气
化学性质
制取原理、方法、操作
氧气